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Le 5 fasi dell’ecodesign con Ansys

Nel mondo odierno non è più possibile ignorare l’impatto ambientale di un prodotto. Esso va considerato come parte del processo di progettazione. Infatti, le aziende oramai fissano obiettivi pubblici e tangibili per ridurre le emissioni e raggiungere obiettivi di emissioni nette di carbonio pari a zero. Entra qui in scena la Progettazione Sostenibile e le 5 fasi dell’ecodesign con Ansys.

I membri attivi dei consigli di amministrazione delle aziende e gli investitori chiedono progressi nella sostenibilità dei loro prodotti e gli ingegneri si stanno rapidamente adattando alle realtà urgenti dell’ecodesign.

Cos’è l’Ecodesign

L’Ecodesign (o progettazione sostenibile) è un modello economico che coinvolge l’intero processo di ideazione, progettazione, vendita sul mercato e smaltimento di un prodotto che rispetti l’ambiente, attraverso la riduzione ai minimi livelli dell’impatto negativo che potrebbe avere sull’ecosistema. Di conseguenza, i materiali scelti dovranno essere sostenibili e riciclabili nel massimo rispetto dell’ambiente e delle risorse primarie.

5 step per iniziare con l’Ecodesign

Per superare queste sfide e consentire alla tua azienda di introdurre attività di progettazione ecocompatibile, ecco dei semplici suggerimenti suddivisi in 5 fasi:

FASE 1: CONSIDERARE L’IMPATTO AMBIENTALE DEL PROCESSO DI PROGETTAZIONE FIN DALL’INIZIO

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È ampiamente affermato che l’80% dell’impatto ambientale complessivo di un prodotto viene calcolato solo dopo la progettazione concettuale. Ciò significa che, se l’impatto è troppo alto, bisognerà riprogettare il prodotto e ridefinirne il ciclo di produzione.

Fare un’attenta valutazione dei materiali già fin dal principio, invece permette di risparmiare tempo e risorse (figura 2).

 

FASE 2: I DATI IMPRECISI POSSONO GUIDARE BUONE DECISIONI

ansys-3Le proprietà fisiche sono, ovviamente, soggette a calcoli che portano a risultati estremamente precisi. Lo sanno bene gli ingegneri e progettisti che, però, possono rimanere sconcertati dall’imprecisione dei dati ecologici i cui i valori sono, nella migliore delle ipotesi, noti entro il 10%.

Tuttavia, è importante rendersi conto che ciò non impedisce un buon processo decisionale, soprattutto quando predomina l’impatto ambientale di una particolare fase della vita. Esempio nella figura 3.

FASE 3: CONSIDERARE L’INTERO CICLO DI VITA DEL PRODOTTO

L’impatto ambientale va considerato non solo nella fase di progettazione e produzione, ma anche nelle successive fasi di: trasporto, uso e smaltimento.

Questo incoraggia i progettisti a investire il massimo sforzo per migliorare la sostenibilità ambientale delle fasi che richiedo più dispendio di energia o generano la maggior parte di CO2.

Un buon esempio è l’impatto su queste cinque variabili (materiale, produzione, trasporto, uso e smaltimento) nel passaggio all’elettrificazione. L’impatto della CO2 nel corso della vita di un tipico veicolo con motore a combustione interna (ICE) è fortemente sbilanciato in base al suo utilizzo da parte dell’utente finale, mentre per un veicolo elettrico, questo impatto si è spostato sui materiali di produzione, diventando così un elemento chiave per i progettisti.

FASE 4: SCEGLIERE I MATERIALI VALUTANDO DIVERSI ASPETTI

Le decisioni sui materiali e sui processi svolgono un ruolo molto importante nel determinare l’impatto ambientale di un prodotto durante tutto il ciclo di vita.

Un punto critico è che non è possibile basare la “selezione dei materiali ecologici” semplicemente sulle “proprietà ecologiche” dei materiali costituenti, come la CO2 incorporata, il contenuto riciclato o la tossicità. È necessario valutare queste proprietà in combinazione con le proprietà meccaniche, fisiche, termiche ed elettriche. Ad esempio, quando si riducono le emissioni di CO2, potrebbe essere meglio realizzare la carrozzeria di un veicolo con un materiale leggero come un composito in fibra di carbonio, anche se ciò aumenta le emissioni di CO2 associate alle fasi di produzione e fabbricazione del materiale.

È probabile che la massa inferiore porti a una forte riduzione delle emissioni di CO2 durante l’uso, il che produce un miglioramento generale.

FASE 5: STABILIRE GLI OBIETTIVI E I SISTEMI PER RAGGIUNGERLI

Le aziende che hanno implementato con successo l’eco-design hanno spesso obiettivi a lungo termine a livello aziendale per il miglioramento delle prestazioni ambientali. Ad esempio, il produttore di motori Cummins ha presentato una nuova strategia ambientale da attuare entro il 2030, che includeva:

  • Ridurre del 25% le emissioni assolute di gas serra dei prodotti appena venduti
  • Riutilizzare o riciclare responsabilmente il 100% degli imballaggi in plastica

Stabilire questo tipo di obiettivo ha due effetti. In primo luogo, dimostra l’impegno a lungo termine dell’azienda nei confronti delle prestazioni ambientali e, in secondo luogo, stabilisce un quadro in cui è possibile fissare obiettivi a livello di progetto. La definizione degli obiettivi aiuta a sviluppare il giusto comportamento in un’organizzazione ma, per raggiungerli, è necessario che un’organizzazione tenga traccia degli effetti di regolamenti, leggi e standard sui propri prodotti.

Ansys Granta come supporto per la progettazione ecologica

Ansys Granta è un ottimo software che ti aiuta nella fase di selezione dei materiali e nella gestione delle informazioni sui materiali. Ciò, insieme alla nostra comprensione delle sfide della progettazione ecologica, ci permette di aiutare molte aziende. Granta include materiali di supporto e dati ambientali, che consentono l’accesso a una gamma completa di attributi dei materiali. Il software è progettato per essere utilizzato durante le prime fasi di progettazione e simulazione, dove modificare le scelte di materiale e processo costa meno ma conta di più.

Vuoi saperne di più e approfondiare il tema delle 5 fasi dell’ecodesign con Ansys? Compila il modulo per essere contattato ad un esperto.













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